环境友好型纳米银/氟碳抗菌涂料的研究
  
杨超1，王云普1，郭金山2，刘汉功1
(1.省部共建生态环境高分子材料教育部重点实验室、西北师范大学高分子研究所，兰州730070;2.兰州大学化学化工学院，兰州730000)

1.引言
    随着人类对自身健康状况的重视，我们朝夕相处的居住环境也越来越受到关注。居室环境微生物污染状况的一项调查表明:农村细菌总数为138.94 cfu/cm2,城镇为72.10 cfu/cm2。可见居室环境中微生物造成的污染是不可忽视的。抗菌涂料可直接涂装在各种材料上，因其使用方便而备受关注，开发具有抗菌功能的涂料是涂料工业发展的方向之一.目前，涂料用抗菌剂主要有天然抗菌剂、有机抗菌剂和无机抗菌剂三大类。无机抗菌剂特别是纳米银，由于表面效应，其抗菌能力是微米级银粒子的200倍以上，抗菌性能也远远大于传统的银离子杀菌剂(如硝酸银和磺胺嘧啶银)，是新型的高效抗菌剂。近年来，纳米银制备技术迅速发展，方法多种多样。按反应条件，主要包括还原剂还原、光照、电极电解、y射线辐射等。随着涂料行业对挥发性有害有机化合物含量的控制愈加严格，涂料水性化趋势越来越明显。如果涂膜表面存在有害微生物.与人体接触后，还会传染各种疾病，威胁人体健康。因此，在涂料中加入少量纳米银粉，使其具有抗菌性能具有实用意义。本研究采用性能优异的水性氟碳乳液，以纳米银粉为抗菌材料，并添加润湿剂、分散剂、增稠剂和消泡剂等助剂，制备一种环境友好型纳米银/氟碳抗菌涂料。

2试验部分
2. 1试验原料及仪器
    试验原料及仪器见表1.


2.2纳米银粉内墙抗菌涂料的制备
2.2.1纳米银粒子的制备
    称取1.0 g的聚乙烯吡咯烷酮置入50℃去离子水中，充分搅拌10 min，加入1.0g硝酸银，混合均匀后加入一定量的无水乙醇，搅拌至溶液澄清透明;加入还原剂水合麟，在50℃下充分搅拌2h后制得所需样品，即纳米银粒子溶胶。所制得的纳米银粒子溶胶为黄绿色。该样品性能稳定，避光静置1个月颜色不发生变化，也不发生聚沉。
2.2. 2调漆
    将分散剂和部分消泡剂加入调色缸中，搅拌均匀，加入纳米银粒子溶胶、高岭土、轻钙、钛白粉及流变助剂，在砂磨机内研磨30min，至无颗粒。在低速搅拌下缓缓加入叔氟乳液，搅拌至粉料与乳液及剩余的助剂混合均匀，用200目的丝网过滤包装。表2为该水性纳米银粉氟碳抗菌涂料的基本配方。


2.2.3灭菌率测试
    按照参考文献对所制得的水性纳米银粉抗菌涂料进行灭菌率测试，方法如下:将0. 2 g涂料均匀涂抹于塑料盖内(塑料盖内径15 mm)，晾干后紫外杀菌30 min。配制肉膏蛋白陈琼脂培养基并灭菌后，倒入己灭菌的培养皿中制得平板备用。用无菌生理盐水将大肠杆菌菌种配成105 cfu/ml左右的菌液，并用平板计数法测定活菌数N(cfu/mL),用无菌移液管吸取菌液滴于涂料上，与涂料接触若干时间后，再吸取菌液滴于平板上，用无菌三角棒涂布均匀。将平板水平移至37℃恒温培养箱中培养24h后，取出计算平板上的菌落数，得到与涂料接触若干时间后的活菌数N,(cfu/mL)。灭菌率的计算公式为:   
灭菌率=(N一N1) /N x 100%

3结果与讨论
3.1水性纳米银粉氟碳抗菌涂料性能参数
    依照合成树脂乳液外墙涂料国家标准(GB/T9755-2001对合成的水性纳米银粉抗菌涂料进行了检测，检测结果见表3.